2021年浙教版九年级上册第三章第四节《简单机械（滑轮与滑轮组）》综合练习
一、单选题
1.（2017·萧山模拟）如图为三种滑轮组装方法，每只滑轮的质量相等，绳子重力和体系内的摩擦忽略不计，用这三套滑轮组在相同的时间内把质量相同的重物提升到同一高度，则(?
)
A.?动力大小：F甲＞F乙＞F丙?????????????????????????????????
???B.?动力所做的功大小：W甲＜W乙＜W丙
C.?动力做功的功率大小：P甲＞P乙＝P丙????????
?????????D.?机械效率大小：η甲＝η乙＝η丙
2.（2019·海曙模拟）某工厂搬运货物用了如图所示的装置。已知滑轮组中绳子能承受的最大拉力为500N，定滑轮的质量为0.5kg，动滑轮的质量为0.6kg，货箱重为15N，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（
??）
A.?匀速吊起货物上楼，每次能吊的货物最多不能超过1469N
B.?使用的定滑轮质量越小越省力翻货箱
C.?工人分别用5m/s和3m/s速度匀速拉升同一货物，工人做功的功率相同
D.?所吊货物质量为100kg，匀速提升10m，则水平拉力F所做的功为10210J
3.（2020九下·绍兴月考）如图，A物体在大小为20N拉力F作用下，以0.6m/s速度向右匀速运动(不计滑轮重、绳重及摩擦)，若A物体与桌面的摩擦力为2N，下列说法错误的是(???
)
A.?拉力F做功的功率为12W?????????????????????????????????????B.?b物体的质量为6kg
C.?b物体上升的速度是0.2m/s?????????????????????????????????D.?b物体运动1s，则物体克服重力做10.8J功
4.（2018·浙江模拟）学会分类、比较是学好科学的方法之一。下列有关分类及比较的说法正确的是（??
）
A.?甲：①光的反射形成的影；②光的直线传播形成的像
B.?乙：①发生化学变化致瓶内气压减小；②发生物理变化放热致瓶内气体膨胀
C.?丙：①能省力、不能改变力的方向的定滑轮；②不能省力、能改变力的方向的动滑轮
D.?丁：①做功使手的内能增加；②热传递使手的内能减少
5.如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向右滑动时，弹簧测力计示数为10N，不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦，则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力Ff的大小分别是（??
）
A.?F＝20N，Ff＝20N????????B.?F＝10N，Ff＝20N????????C.?F＝20N，Ff＝10N????????D.?F＝10N，Ff＝10N
6.（2016·江北模拟）如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m．已知G=18N，F=10N．这一过程中摩擦和绳重不计，不能得到的结论是（?
）
A.?绳子自由端上升0.4m???????????B.?拉力F做功4J???????????C.?动滑轮重为4N???????????D.?物体重力G做功3.6J
7.?下面说法中正确的是（ ）
A.?发电机的工作原理是磁场对电流的作用???????????????B.?滑动摩擦力的大小与接触面积有关
C.?做功和热传递都可以改变物体的内能??????????????????D.?定滑轮既能省力，又能改变力的方向
8.（2018九上·义乌期中）如图所示，下列简单机械中，省距离的是（???????
）
A.?????????????????B.?????????????????C.?????????????????D.?
9.（2018九上·浙江期中）如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是（??
）
A.?甲?????????????????????????????????????????B.?乙?????????????????????????????????????????C.?丙?????????????????????????????????????????D.?丁
10.（2019九上·萧山月考）如图所示，整个装置处于静止状态，弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC
，
如果FC＝5N，则FA、FB示数是（???
）
A.?FA＝15N、FB＝15N???????????????????????????????????????????B.?FA＝10N、FB＝10N
C.?FA＝10N、FB＝15N???????????????????????????????????????????D.?FA＝15N、FB＝10N
11.如图所示，滑轮下挂重400N的物体G，滑轮重20N，绳和杠杆都是轻质的．要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖起向上的力F应是（杠杆上标度的间距相等）（??
）
A.?210N??????????????????????????????????B.?280N??????????????????????????????????C.?420N??????????????????????????????????D.?240N
12.下列实验能达到目的的是（??
）
A.?检验硫酸根离子??????????????B.?探究水的运输部位
C.?组装省力到1/3的滑轮组??????????D.?验证酶的专一性
13.同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙
，
不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则(???
)
A.?F甲＜F乙＜F丙
??????????????????B.?F甲＞F乙＞F丙??????????????????C.?F甲＞F乙=F丙
??????????????????D.?F甲=F乙＞F丙
14.如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体，不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是(???
)
A.?20N?????????????????????????????????????B.?25N?????????????????????????????????????C.?30N?????????????????????????????????????D.?35N
15.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面）。其中最省力的方案是(???
)
A.??????B.?C.?D.?
16.如图所示，货物G重280N，动滑轮重20N，为使杠杆平衡，则竖直向上的力F的大小为（杠杆重、绳重、摩擦都忽略不计）（ ）
A.?100N??????????????????????????????????B.?200N??????????????????????????????????C.?300N??????????????????????????????????D.?400N
17.如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计绳与滑轮间的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计。当拉力F为5牛时，木板向右做匀速直线运动，然后把拉力增大到10牛时，下列分析正确的是（）
A.?弹簧测力计的示数为20牛???????????????????????????????????B.?弹簧测力计的示数为0牛
C.?木板仍向右做匀速直线运????????????????????????????????????D.?小木块将保持静止
18.（2017·台州）小柯用图中提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（?
）
A.?两个滑轮均为定滑轮???????????????????????????????????????????B.?人将绳子拉过1米，物体也上升1米
C.?物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛?????????D.?使用该装置不能省力，但能改变力的方向
19.如图所示，该装置由半径分别为R和r（R>r）且固连在同一轴上的两个定滑轮和一个动滑轮C组成，设大小定滑轮的半径分别为R和r，当拉力F拉绳子使大定滑轮转动一周时，大滑轮卷起绳子，同时小定滑轮也转动一周，并放下绳子。不计摩擦.当匀速提起重为P的物体时，所用的拉力F是（??
）
A.???????????????????????B.???????????????????????C.???????????????????????D.?
20.如图所示，不计滑轮重及摩擦，分别用力F1、F2匀速提升同一重物，若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等，则力F1、F2及其功率P1、P2的大小关系为（??
）
A.?F1＞F2
，
P1＜P2??????????B.?F1＞F2
，
P1＞P2??????????C.?F1＞F2
，
P1=P2??????????D.?F1＜F2
，
P1＜P2
二、填空题
21.（2017九上·临海期末）如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体上升0.2m，物体重100N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。图甲中F甲＝________?N，图乙装置的手移动的距离s＝________m。
22.如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为10N，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为________N，拉力F的大小为________N．
23.（2019九上·萧山月考）如图所示，物体A在物体B的重力作用下做匀速直线运动。若在A上再施加一个水平向左、大小为180N的拉力F（图中未画出），则物体A向左做匀速直线运动，此时物体A与桌面之间的摩擦力为________N，物体B的重力为________N（滑轮与绳间摩擦、绳重和滑轮重均不计）。
24.如图所示，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为________?N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为________?N。
三、实验探究题
25.小科利用塑料瓶、定滑轮和量筒设计了测量黄蜡石密度的实验。如图甲所示，细线两端各系一个完全相同的空塑料瓶，线的右端再系上黄蜡石，向左瓶中逐渐加水至13毫升时装置恰好平衡；接着用排水法测黄蜡石的体积，量筒读数如图乙所示。
（1）细线右端系一个空塑料瓶的目的是________
，
（2）黄蜡石的密度是________克/厘米3（不考虑黄蜡石的吸水性和装置的摩擦）。
26.小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图所示的实验装．实验前，小军用弹簧秤测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧秤示数，并将其填写在预先设计好的记录表中（见下表）。
分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，?
（1）请写出弹簧秤的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系________?；
（2）在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮?________?。
四、解答题（共4题；共49分）
27.（2018九上·天台期中）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
（1）计算物体上升的速度。
（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是________，并列式计算出该物理量________。
（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
28.如图所示，用滑轮组匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1500W，绳子的自由端向下拉的速度为3m/s，地面对人的支持力为N1
，
不计绳重和摩擦．
（1）滑轮组中有几股绳子承担重物？作用在绳自由端的拉力是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物时，地面对人的支持力为N2
，
作用在绳自由端的拉力是多少？若N1：N2=5：1时，人的重力是多少？
29.（2015九下·乐清竞赛）如图所示，木板和木板上的人通过滑轮组静止于空中，已知滑轮A的质量mA和滑轮B的质量mB均为5千克，木板质量M=10千克，人的质量m=30千克，不计摩擦与空气作用力。
（1）若人拉动绳子使木板上升，属于动滑轮的是________（填“滑轮A”或“滑轮B”）。
（2）图中的人受到的力有________个。
（3）当滑轮组静止于空中，图中各个滑轮两侧的细绳（不计质量）均处于竖直状态，求此时人拉绳的力为多大。（g=10牛/千克）
30.（2020九下·宁波月考）如图甲所示为小科设计的滑轮组装置。其中滑块A置于表面粗糙程度各处相同的水平面上，重物B的重力GB可改变。小科在某次使用该装置进行实验时记录了一些数据，并绘制成曲线，即重物B的重力GB、滑块A的运动速度v、滑块A在水平面上通过的距离S随时间t的变化曲线分别如图乙、丙、丁所示。若每个滑轮重为5牛，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，跨过滑轮的绳或竖直或水平，A距水平面上的定滑轮、B距水平面均足够远。
（1）求出在4~6S内，水平绳对A的拉力做的功。
（2）求出在2~4S内，重力GB做功的功率。
（3）求出在2~4S内，整个装置的势能转化为动能的转化率（用百分数表示，保留一位小数）。
答案解析部分
一、单选题
1.
D
2.
D
3.
B
4.
B
5.
C
6.
C
7.
C
8.
C
9.
D
10.
C
11.
B
12.
B
13.
B
14.
D
15.
C
16.
B
17.
D
18.
C
19.
A
20.
C
二、填空题
21.100；0.4
22.10；20
23.
90；45
24.20；10
三、实验探究题
25.
（1）避免细线左端塑料瓶对测定黄蜡石质量的影响，使实验结果更准确
（2）2.6
26.
（1）??
（2）不省力
四、解答题
27.
（1）s=
×3米=1米
??????
v=
=1米÷5秒=0.2米/秒
（2）功；W=Fs=50牛×3米=150焦
（3）W有用=Gh=105牛×1米=105焦
???
η=
W有用/
W总=105焦/150焦=70%
28.
（1）.
解：（1）由图可知，n=3，
因为W=Fs=Pt，
v=，
所以F==，
所以
F拉===500N；
答：滑轮组中有3股绳子承担重物，作用在绳自由端的拉力是500N.
（2）解：滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；
答：滑轮组的机械效率是80%.
（3）解：F拉=（G动+G）
G动=3F拉﹣G=3×500N﹣1200N=300N
F拉′=（G动+G′）=（300N+2400N）=900N
人拉绳子的力与绳子拉人的力是相等的，人受3个力即重力、拉力、支持力，因此有N=G人﹣F拉
N1=G人﹣500N﹣﹣﹣①
N2=G人﹣900N﹣﹣﹣②
N1：N2=5：1﹣﹣﹣③
所以（G人﹣500N）：（G人﹣900N）=5：1
解之得：
G人=1000N．
答：若用此滑轮组匀速提起2400N的重物时，地面对人的支持力为N2
，
作用在绳自由端的拉力是900N，若N1：N2=5：1时，人的重力是1000N．
29.
（1）滑轮B
（2）3
（3）设人拉绳的力大小为F，
以B为研究对象，
T=2F+mBg
用T表示A滑轮两侧绳子拉力大小，
以木板和人整体为研究对象
T+2F=（M+m）g
得F=87.5N
30.
（1）4~6s内，GB=27N，A和B均做匀速运动，A向左滑行的距离s3=40m
A受水平绳的拉力
WF3=F3,s3=16N×40m=640J
（2）在2~4s内，GB=50N，A向左滑行的距离s2=20m
B下降的距离
?
WGB=GBh2=50N×10m=500J
功率
（3）在4~6s内，由力的平衡条件得摩擦力f1=F3=16N由题意，A在2~6s内所受滑动摩擦力大小不变,在2~4s内，整个装置势能减小量=(GB+G动)h2=(50N+5N)×10m=550J
克服摩擦力所做的功为
Wf=F3s2=16N×20m=320J
整个装置的势能转化为动能的转化率=2021年浙教版九年级上册第三章第四节《简单机械（机械效率）》综合练习
一、单选题
1.关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是(??
)
A.?物体受力且运动一段距离，力对物体就做了功????B.?功率大的机器做功一定多
C.?做功快的机器其机械效率一定高?????????????????????????D.?功率大的机器做功就快
2.小勇体重600N，利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m．已知物体A重为800N，小勇作用在绳端的拉力大小为500N，在此过程中，下列说法正确的是（?
）
A.?水平地面对小勇的支持力做功为6000J????????????????B.?小勇做的有用功为3000J
C.?小勇拉力的功率为250W?????????????????????????????????????D.?此滑轮组的机械效率为80%
3.下列说法正确的是（??
）
A.?机械做功越快，机械效率就越大?????????????????????????B.?做功越快的机械，功率越大
C.?做功越多的机械，功率越大????????????????????????????????D.?功率越大，机械效率越大
4.山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是（ ）
A.?加快上山时的速度?????????????B.?省力?????????????C.?减小对物体的做功?????????????D.?工作中养成的生活习惯
5.（2018九上·天台期中）关于功、功率和机械效率的说法正确的是（?
???）
A.?功率大的机器做功一定快????????????????????????????????????B.?功率大的机器，机械效率一定大
C.?机器做功少，功率一定小????????????????????????????????????D.?功率大的机器一定比功率小的机器做的功多
6.工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（??
）
A.?增大提升速度，可以增大有用功?????????????????????????B.?增大提升高度，可以提高机械效率
C.?增大定滑轮的重力，可以增大额外功??????????????????D.?增大物体的重力，可以提高机械效率
7.如图，小明用动滑轮在10s内将重400N的物体匀速提高了5m
，若这一过程中动滑轮的机械效率是80%，则下列结论中正确的是(?
)
A.?小明的拉力为200N?????????????????????????????????????????????B.?小明做的额外功为500J
C.?动滑轮重为100N????????????????????????????????????????????????D.?小明做功的功率为200W
8.在图中，s=60cm，与之对应的h=30cm．现用弹簧测力计进行两次操作：
①沿竖直方向匀速提升小车；
②沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表
测力计示数（N）
移动距离（cm）
竖直提升
10
30
沿斜面拉动
5.2
60
分析数据有如下一些发现．其中，具有较高水平的发现是（?
）
A.?沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小??????????????????B.?测力计示数与移动距离近似成反比
C.?利用斜面可以省力，但不能少做功??????????????????????D.?可以计算力所做的功，且两次做功近似相等
9.如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A.?25%?????????????????????????????????????B.?40%?????????????????????????????????????C.?75%?????????????????????????????????????D.?35%
10.下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（??
）
A.?做功多的机器机械效率一定高?????????????????????????????B.?功率小的机器做功慢
C.?机械效率高的机器功率一定大?????????????????????????????D.?功率大的机器做功时间一定短
11.（2017·浙江竞赛）在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率＝人数×路程/消耗能量。
一个人骑电动自行车，在1.5小时内行驶了30千米。其电动自行车的铭牌如下：
车型：20时（车轮直径：508mm）
电池规格：36V
12Ah（蓄电池）
整车质量：40kg
额定转速：210r/min（转/分）
外形尺寸：L1800mm×W650mm×H1100mm
充电时间：2～8h
电机：后轮驱动、直流永磁式电机
额定工作电压/电流：36V/5A
一辆载有4人的普通轿车，车的油耗为10升/100千米，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比约为（?
）（汽油的燃烧值为4.6
×107焦耳/千克，汽油的密度为0.72×103千克/米3
，
汽车发动机的效率约为30%）
A.?250︰1????????????????????????????????B.??
75︰1????????????????????????????????C.?8︰1????????????????????????????????D.?25︰1?
二、填空题
12.?如图所示，工人利用滑轮组以250N的拉力将400N的水泥匀速提高2m，该滑轮组的机械效率是 ________?；工人对地面的压力与其重力相比要________?．（填“大”或“小”）
13.如图所示，手用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做功为300J；若借助滑轮组把B匀速提升相同高度，滑轮组机械效率是30%，则F2做功为________J．
14.用相同的滑轮和绳子分别组成如图的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度．甲、乙两滑轮组的机械效率分别为η甲、η乙
，
拉力对滑轮组所做的功分别为W甲、W乙
．
若不计绳重及摩擦，则η甲________η乙
，
W甲________?W乙
．
（填“大于”、“等于”或“小于“）
15.?如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N，货物在50s内匀速上升5m．在此过程中，货物上升的速度是 ________? m/s；所做的有用功是 ________? J；拉力做功的功率是 ________? W；滑轮组的机械效率是 ________? ．
16.如图所示，物体A所受重力为200N，绳重和摩擦力不计，当分别沿力F1和F2的方向匀速提起物体A时，则F1________F2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．若10s内A物体被匀速提升4m，则拉力F1的功率为________?W．如果把这个滑轮改成动滑轮匀速竖直提升同样的重物，则机械效率将________．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
17.如图：杠杆MN可能绕O点转动，A、B、C、D是四个供人娱乐的吊环、B环到O点的距离为D环O点距离的一半，父子俩在吊环上做游戏，质量为40kg的儿子吊在B环上，父亲站在地面上抓着D环，用250N竖直向下的力在4s内把儿子拉高了0.5m。则：
?
（1）父亲做功的功率为________；
（2）该器材的机械效率________；
三、实验探究题
18.小李用如图所示的滑轮组把90kg的物体提升3m，作用在绳子自由端的拉力是400N，不考虑绳重及摩擦（g=10N/kg）．求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）动滑轮的重力．
19.?下表是小明做“测量滑轮组的机械效率”实验时收集的有关数据：
?实验序号
?动滑轮重G动/N
?物重G/N
?钩码上升的高度h/m
?拉力F/N
拉力作用点移动的距离s/m
?有用功W有/J
?总功W总/J
?滑轮组的机械效率η
?1
?0.5
?1
?0.1
?0.7
?0.3
★
?0.21
?47.6%
?2
?0.5
?2
?0.1
?1.1
?0.3
?0.2
▲
?60.7%
?3
?0.5
?4
?0.1
?2
?0.3
?0.4
?0.6
◆
（1）请你将表格中的数据补充完整：
★=________? ；▲=________? ；◆=________? ．
（2）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法
（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越________?（选填“高”或“低”）
（4）第一次实验中，提升钩码所用的时间为1.5s，则拉力的功率是________?W．
20.如图甲所示，为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重9N．
（1）．若拉力大小为5N，该滑轮组的机械效率为________；
（2）．若不考虑绳重.绳子和滑轮之间的摩擦，只改变滑轮组绳子的绕法（如图乙所示），该滑轮组的机械效率将________；若只增加钩码的个数，该滑轮組的机械效率将________（选填“增大“.“减小“.“不变“）．
21.建筑工地上，工人想把一个手推车推到2m高的平台上，用木板在地面与平台间搭一个6m长的斜面，工人用平行斜面的240N的力将手推车推上平台，用时5s．若斜面的机械效率是50%．试求：
（1）工人推车所做的功是多少？
（2）工人做功的功率是多少？
（3）手推车的重力是多少？
四、解答题
22.简阳芦葭已被国务院正式批准为天府新区成都新机场场址，预计2015年底开建，建设中挖掘机将发挥重要作用．某型号挖掘机的实物和作业范围以及部分相关数据如图表所示．挖掘机以最大输出功率工作时，可在t=4s内将一满铲斗的密度为ρ=1.6×l03kg/m3的泥土从最大挖掘深度处匀速移送到位于最大卸料高度的运渣车上．取g=10N/kg，求：
指??
标
数值
整机质量m
5000kg
标准斗容V
0.5m3
最大输出功率P
40kW
最大挖掘深度d
3m
最大卸料高度h
5m
两履带与地面接触的总面积S
4m2
（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强p；
（2）移送一满铲斗泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功W
（3）移送一满铲斗泥土的过程中挖掘机的机械效率η．
23.（2019·富阳模拟）如图所示，工人师傅用动滑轮把重物匀速提升到一定高度，重物的重为G物
，
动滑轮的重为G动
，
此装置的机械效率为η，工人的拉力为F，不计绳重和摩擦。
（1）请推导：F=
（2）如果动滑轮的自重为3N，该装置的机械效率为80％，工人的拉力所做的功为45J，求重物上升的高度。
24.?小雨站在水平地面上，通过如图所示的滑轮组从井中提水（不计绳重及摩擦）．已知小雨的重力为500N、双脚与地面的接触面积为0.04m2
，
圆柱形水桶的底面积为0.2m2、容积为0.1m3（不计桶的厚度）．
（1）将空桶匀速下放的过程中（桶底未接触水面），小雨对地面的压强为1.15×104Pa，则桶和动滑轮总重是多少？
（2）向上提水，当桶底受到水向上的压强为2.5×103Pa时，小雨对地面的压强为1×104Pa；小雨将水桶拉离水面后，匀速拉动过程中滑轮组的机械效率是多少？
25.?小明用如图所示的滑轮组，将底面积为0.4m2、质量为35kg的正方体重物从水平地面匀速提升了9m，用时30s，做功4500J．（g取10N/kg）．求：
（1）重物静止在水平地面上时，对地面的压强；
（2）拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率．
答案解析部分
一、单选题
1.
D
2.
D
3.
B
4.
B
5.
A
6.
D
7.
B
8.
C
9.
D
10.
B
11.D
二、填空题
12.80% ；小
13.1000
14.等于；等于
15.
0.1；4000；100；80%
16.等于；80；减小
17.
（1）62.5W
（2）80%
三、实验探究题
18.
（1）由图可知通过动滑轮绳子的段数n=3，
物体重力G=mg=90kg×10N/kg=900N，
滑轮组的机械效率：
（2）不考虑绳重及摩擦，
，
G动=3F-G物=3×400N-900N=300N．
19.
（1）0.1；0.33；66.7%
（2）解：
（3）高
（4）0.14
20.
（1）60%
（2）不变；增大
21.
（1）工人做的总功W总=Fs=240N×6m=1440J
（2）工人利用斜面做功的功率是
（3）由
得：
有用功W有用=W总η=1440J×50%=720J；
由W有用=Gh得：
．
四、解答题
22.
（1）解：（1）挖掘机静止在水平地面上时，对地面的压力：
F=G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N，
对地面的压强：
p===1.25×104Pa；
（2）解：由ρ=可得，泥土的质量：
m泥=ρ泥V=1.6×l03kg/m3×0.5m3=8×102kg，
挖掘机对泥土所做的有用功：
W=G泥h=m泥gh=8×102kg×10N/kg×（3m+5m）=6.4×104J；
（3）解：挖掘机的发动机4s内做的总功：
W总=Pt=40×103W×4s=1.6×105J；
挖掘机的机械效率：η=×100%=×100%=40%；
23.
（1）解：用动滑轮提升物体，则s=2h，
拉力做的总功：W总=Fs，
不计摩擦和绳重，使用功滑轮做的额外功W额=G动h，
有用功W有=W总-W额=Fs-G动h，
则动滑轮的机械效率：
，
变形可得拉力的大小：
（2）解：由
得有用功：
W有用=η×W总=80％×45J=36J，
W额=W总-W有用=45J-36J=9J，
不计摩擦和绳重，使用动滑轮做的额外功W额=G动h，
则动滑轮上升高度：
=3m
因为使用滑轮组时，动滑轮和物体一起运动，
所以重物上升的高度为3m。
24.
（1）?解：由p=可得，小雨对地面的压力：
FN=p人S人=1.15×104Pa×0.04m2=460N，
小雨对绳子的拉力：
F=G人﹣FN=500N﹣460N=40N，
由图可知，n=3，不计绳重及摩擦，由F=G可得，桶和动滑轮总重：
G0=nF=3×40N=120N；
（2）由p=ρgh可得，桶底所处的深度：
h1===0.25m，
水桶排开水的体积：
V1=Sh1=0.2m2×0.25m=0.05m3＜0.1m3
，
水桶受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m3=500N，
此时小雨对地面的压力：
FN′=p人′S人=1×104Pa×0.04m2=400N，
小雨对绳子的拉力：
F′=G人′﹣FN=500N﹣400N=100N，
由F=（G+G0）可得，水的重力：
G水=nF′+F浮﹣G0=3×100N+500N﹣120N=680N，
水桶拉离水面后，匀速拉动过程中滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=85%．
25.
（1）?解：重物对地面的压力：F=G=mg=35kg×10N/kg=350N，
重物对地面的压强：p===875Pa；
（2）拉力的功率：P===150W；
（3）滑轮组做的有用：W有用=Gh=350N×9m=3150J，
滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=70%；2021年浙教版九年级上册第三章第四节《简单机械（杠杆）》综合练习
一、单选题
1.中国语言丰富多彩，其中蕴含着许多物理知识，下列对应的物理知识不正确的是（??
）
A.?四两拨千斤﹣﹣杠杆原理
B.?落叶归根﹣﹣地球附近的物体总是受到重力作用
C.?磨刀不误砍柴功﹣﹣减小受力面积可以增大压强
D.?站着不如躺着﹣﹣躺着对地面的压力比站立时小
2.（2016·绍兴）下列杠杆平衡的是（杆重和摩擦均不计）（?
）
A.???????????????????????????????????????????B.?
C.????????????????????????????????????D.?
3.（2018九上·天台期中）如图所示的四种器械中，属于省力杠杆的是（??
）
A.?台球杆
???????????????????????????????B.?跷跷板
C.?筷子
???????????????????????????????????????D.?修枝剪刀
4.（2013·杭州）如图，手持10kg物体保持平衡，此时肱二头肌收缩所承受的力一定(???
)
A.?大于98N????????????????????????????B.?小于98N????????????????????????????C.?等于98N????????????????????????????D.?等于l0kg
5.（2018九上·吴兴期末）如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是（?
???）
A.?①②?????????????????????????????????????B.?②③?????????????????????????????????????C.?②④?????????????????????????????????????D.?③④
6.（2016·下城模拟）桔棉是古代一种取水的工具，如图是桔棉的原理图，则下列有关分析，不符合实际的是（??
）
A.?取水时，向下用力拉绳子，石块重力势能增大
B.?提水时，向上用力提绳子，水桶重力势能增加
C.?取水时，桔棉为省力杠杆，提水时，桔棉为费力杠杆
D.?提水时，若水桶上升过快，可用减小石块质量的方法来调节
7.（2019九上·义乌期中）如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则（???
）
A.?F甲>F乙
，
因为甲方法的动力臂长??????????????????????B.?F甲，
因为乙方法的阻力臂长
C.?F甲>F乙
，
因为乙方法时阻力臂短??????????????????????D.?F甲=F乙
，
因为动力臂都是阻力臂的2倍
8.（2020九上·鄞州期末）如图所示的杠杆处于静止状态，下列说法正确的是(???
)
A.?图示的杠杆未处于平衡状态
B.?此时，杠杆上的支点到甲点的距离可以看作动力臂
C.?若把杠杆拉至水平静止，则弹簧测力计示数将变大
D.?相同条件下，若把弹簧测力计从甲点移到乙点，示数将变大
9.（2016九上·浙江期中）如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着，当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（?
）
A.?变小????????????????????????????????B.?变大????????????????????????????????C.?不变????????????????????????????????D.?先变大后变小
10.小明探究杠杆的平衡条件，挂钩码前，调节杠杆在水平位置平衡．杠杆上每格距离相等，杆上A、B、C、D的位置如图所示．当A点挂4个钩码时，下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是(???
)
A.?B点挂5个钩码?????????????????B.?C点挂4个钩码?????????????????C.?D点挂1个钩码?????????????????D.?D点挂2个钩码
11.如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆(?
???)
A.?仍能平衡????????????B.?不能平衡，大球那端下沉??????????C.?不能平衡，小球那端下沉??????????D.?无法判断
12.（2018·余姚模拟）已知两个共点的力的合成符合平行四边形定则，即若两个力的大小为平行圈边形的边长大小，则平行四边形的对角线大小表示的是合力的大小(箭头表示力的方向)如图乙所示。现用OA绳和OB绳悬挂一电灯，如图甲，此时OA绳与OB绳受到的拉力分别为T和T2，保持O与B点的位置不变，而将悬挂点A向上移，则(???
)
A.?T1减小????????????????????????????????B.?T2增大????????????????????????????????C.?T1增大????????????????????????????????D.?T2减小
13.如图所示，滑轮下挂重400N的物体G，滑轮重20N，绳和杠杆都是轻质的．要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖起向上的力F应是（杠杆上标度的间距相等）（??
）
A.?210N??????????????????????????????????B.?280N??????????????????????????????????C.?420N??????????????????????????????????D.?240N
14.（2020八下·温州月考）一个600N重的成年人和一个小孩都过一道4m宽的水渠，成人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块3m长的坚实木板，他们想出了如图的方式过渠，请分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下，要使成年人和小孩都能平安过渠，小孩的体重不能轻于多少牛？(???
)
A.?100N??????????????????????????????????B.?200N??????????????????????????????????C.?300N??????????????????????????????????D.?400N
15.如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体，不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是(???
)
A.?20N?????????????????????????????????????B.?25N?????????????????????????????????????C.?30N?????????????????????????????????????D.?35N
16.如图所示，O为杠杆MN的支点，OM：ON=3：4，物块A和B分别挂在M、N两端，杠杆恰好平衡，已知物块A、B的体积之比为2：1，则A、B两物体物质的密度之比是
A.?3:2????????????????????????????????????????B.?4:3????????????????????????????????????????C.?2:3????????????????????????????????????????D.?3:4
17.（2018·台州模拟）如图，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个10N的重物，加在B点的动力使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计），则（??
）
A.?该杠杆一定是省力杠杆???????????????????????????????????????B.?作用点在B点的最小动力小于5N
C.?该杠杆一定是费力杠杆???????????????????????????????????????D.?作用点在B点的最小动力等于5N
18.如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中此杠杆(???
)
A.?一直是省力的??????B.?先是省力的，后是费力的??????C.?一直是费力的??????D.?先是费力的，后是省力的
19.如图所示，用轻质材料制成的吊桥搭在河对岸．一个人从桥的左端匀速走到桥的右端，桥面始终是水平的，不计吊桥和绳的重力，人从吊桥左端出发时开始计时．则人在吊桥上行走过程中，吊桥右端所受地面支持力F与人行走时间t的关系图像是
A.?????????????????????B.?????????????????????C.?????????????????????D.?
20.由五块相同砖块构成的桥，如图所示，若每块砖长度为18厘米，则此桥的最大跨度L为（??
）
A.?24厘米?????????????????????????????????B.?30厘米???????????????????????????????C.?36厘米???????????????????????????????D.?42厘米
二、填空题
21.（2019九上·新昌期末）如图，杠杆AB在水平位置平衡，物体M1重为492.5牛，OAOB=2：3，每个滑轮重为20牛，滑轮组的机械效率为60%，在拉力F的作用下，物体M2以0.2米/秒的速度匀速上升了2米。(杠杆与绳的自重、摩擦均不计)
（1）杠杆AB可视作一种________(选填“省力”或“费力”)杠杆。
（2）拉力F的大小为________牛。
22.如图所示的装置中，两支笔构成了一个?________，可以轻松地举起很重的书，小指离支点越远，所用的力越?________
?
23.如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N．当OC=l0cm时，绳子的拉力为________N，此时G1对地面的压强为2×104Pa．现用一水平拉力，使G2以________cm/s的速度向右匀速运动，经过12.5s后，可使G1对地面的压力恰好为零．
24.?登山是人们喜爱的一种健身方式，露水常使山道变得湿滑，露是空气中的水蒸气?________（填物态变化名称）成水形成的，因此登山时应选择一双鞋底比较?________（选填“光滑”或“粗糙”）的登山鞋，以防止滑倒．登山时为避免后仰，上身应稍向前倾，同时背囊中较重的物品最好放在图示中的?________（选填“A”或“B”）位置处．
?
25.如图所示，AOB为一根杠杆，O为支点．杠杆重不计，AO=OB，在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F1；当OB在水平位置时杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2
，
则F1与F2的大小关系为??________?。
26.（2018·浙江模拟）某人在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的质量，在称象过程中，他用到了吊车、铁笼和一根很长的配槽钢等辅助工具，操作步骤如下：
a．如图甲所示，将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡；
b．将大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置不变，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，如图乙所示，测得OB=8cm，OA=12m，弹簧测力计的示数为300N，根据上述数据测出了大象的重量。
（1）大象的质量为________kg。
（2）设计步骤a的目的是________。
三、实验探究题
27.（2020九上·苍南期末）小科在“探究杠杆平衡条件”的实验中，在轻质杠杆后面安装一个以O为圆心、以OB为半径的圆盘(不影响杠杆的平衡)，如图。
步骤一：调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置静止。如图甲，在杠杆的A点挂上一重物，在B点用弹簧测力计施加竖直向下的力F1使杠杆在水平位置静止。
步骤二：将弹簧测力计从B点移到C点，拉力F2沿DC方向(CD是圆O的切线)，使杠杆再次在水平位置静止。
（1）在图甲中画出拉力F2的力臂L2。
（2）判断：F1________?F2。(选填“>”、“<”或“=”)
（3）在图乙中的E点施加拉力F3
，
使杠杆仍然在水平位置静止，且弹簧测力计的示数与F1相同，则施加的作用力的方向可能是???
?。
A.①
B.②
C.③
D.④
28.（2017九上·临海期末）小柯在测量某铁块的重力时，发现铁块的重力超出了弹簧测力计的量程，为了测出该铁块的重力，他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进：
???
步骤一：将细线系在木棒的A位置，在木棒左端绕上适量的细铁丝，如图甲；
???
步骤二：用手指勾住弹簧测力计的B处，对弹簧测力计进行调零，如图乙；
???
步骤三：在木棒左端挂上铁块，右端用弹簧测力计竖直向下拉，如图丙。
（1）步骤一中“在木棒的左端绕上适量的细铁丝”的目的是________。
（2）步骤三中，当木棒处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丁所示，则该铁块的重力为________牛。
29.?物理实验复习时，小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题
（1）小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的________?端下降．要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将________?即可．
（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示．小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是________?．
（3）他们认为（2）问中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为________?．
30.在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）如图a所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向________?旋（选填“左“或“右”）．
（2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上________?个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡．
（3）如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将________?（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）使用杠杆能为我们的生活带来方便．如图d所示，下列杠杆能够省距离的是________?．
?
四、解答题
31.如图所示是小张为新装的空调室外机设计的支架，支架可以看作杠杆，以O为支点，在支架P孔处拉一根铁线到墙上固定，要使铁线受到的拉力最小，请从P孔处画出铁线到墙的连线，并画出铁线拉力F的力臂l。
32.如图所示，灯重30
N，灯挂在水平横杆的C端，O为杠杆的支点，水平杆OC长2
m，杆重不计，BC长0.5
m，绳子BD作用在横杆上的拉力是多少？（∠DBO=
30°）
33.（2018·台州）图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。
（1）如图乙，电水壶底部的导线连接装置有铜环①、铜环②和铜柱③。经测试发现：①、②之间是绝缘的，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻。则与水壶金属外壳相连的装置是________。
（2）图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。OA是小壶盖，C是其重力作用点。B是小壶盖的配重。OB是配重柄。AOB能绕固定点O自由转动。请在答题纸图丙中作出小壶盖的重力G及其力臂L。
（3）已知：小壶盖质量为4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，∠AOB=135°．要求倒水时，壶身最多倾斜45°，小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合。求配重B的质量取值范围。（配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计，
取1.4）
34.（2019九上·奉化月考）如图是一个上肢力量健身器示意图，D是动滑轮；配重A的质量为140kg，底面积是8.0×10-2m2
，
杠杆EH可绕固定点O在竖直平面内转动，且OE：OH=1：2。假定运动员体重是600N，一只脚板与地面的接触面积为2.0×10-2m2（不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg）。问：
（1）配重A自由放置时对地面的压力、压强分别是多大？
（2）若将A提离地面，此时人对绳施加425N的拉力，动滑轮重为多少？
（3）若A未提离地面，当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为多大？
答案解析部分
一、单选题
1.
D
2.
C
3.
D
4.
A
5.
A
6.
C
7.
D
8.
D
9.
A
10.
D
11.
C
12.
D
13.
B
14.
C
15.
D
16.
C
17.
B
18.
B
19.
B
20.
B
二、填空题
21.
（1）省力
（2）25
22.杠杆；小
23.10；4
24.液化；粗糙；A
25.F1>F2
26.
（1）4500
（2）使杠杆在水平位置平衡，从而便于测量力臂；b使杠杆自身重力不影响称象时的杠杆平衡
三、实验探究题
27.
（1）
（2）=
（3）A,B
28.
（1）平衡杠杆自重或使杠杆在水平位置平衡
（2）6.6
29.
（1）左 ；左侧2个钩码挂到右侧
（2）水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡
（3）
30.
（1）右
（2）1
（3）变大
（4）D
四、解答题
31.如图所示
32.解：绳子拉力的力臂如图所示：
由图可知，阻力力臂为OC=2m，OB=OC-BC=1.5m，
所以动力臂OE=OB×Sin∠DBO=0.75m
由杠杆平衡条件得：
G×OC=F×OE；则??
33.
（1）铜环
（2）
（3）当配重柄水平时，可求出配重的最小质量，杠杆示意图如图2：
OD=
×OC=
×1.4cm=1cm，根据杠杆的平衡条件：
G1l1=G2l2
，
m1gl1=m2gl2
，
m2=m1
=
=4g；
当小壶盖水平时，可求出配重的最大质量，杠杆示意图如图3：
OE=
×OB=
×1cm=0.71cm，
根据杠杆的平衡条件：
G1l1′=G2l2′，m1gl1′=m2gl2′，
m2′=m1
=
≈7.89g。
34.
（1）配重A自由放置时对地面的压力：F=GA=mAg=140kg×10N/kg=1400N；
配重A自由放置时对地面的压强：；
（2）根据杠杆的平衡条件可得：FE×OE=F′×OH；
即：FE×1=425N×2；
解得：FE=850N；
动滑轮的重力：G动=nFE-GA=2×850N-1400N=300N；
（3）设配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为F″；，
则人对地面的压力：F人=G人-F″=600N-F″；
根据杠杆的平衡条件可得：：F'E×OE=F″×OH；
即：即：FE×1=F″×2；
解得：F'E=2F″；
对D分析可知，可得：2FE′=G动+F拉
，
那么F拉=2FE′-G动=4F″-300N，
配重A对地面的压力：FA=GA-F拉=1400N-（4F″-300N）=1700N-4F″，
因配重A和人对地面的压强相等，
所以，
即，
解得：F″=250N。
